Wprowadzenie do terminologii przepustów

(Introduction to Culvert Terminology)

Przepust jest to przewód o zamkniętym przekroju i stosunkowo niewielkiej długości, łączący dwa odcinki koryta otwartego lub zbiorniki. Dwa najpopularniejsze rodzaje przepustów, to przepust rurowy (ang. circular pipe culvert) o przekroju kołowym oraz przepust skrzynkowy (ang. box culvert), o przekroju prostokątnym. Rys. 6.6 przedstawia przykłady tych przepustów. Oprócz nich HEC-RAS może wykonać obliczenia dla następujących kształtów przepustów: półkolistych, łukowych, eliptycznych i innych, pokazanych na rys. 6.2.

Rys. 6.6 Przekrój przepustu kołowego i prostokątnego.

Rys. 6.6 Przekrój przepustu kołowego i prostokątnego.

Przepusty składają się z: wlotu (ang. entrance), którym woda dostaje się do wnętrza budowli, przewodu (ang. barrel), zamkniętej części przepustu, oraz wylotu (ang. exit), przez który woda opuszcza budowlę (zobacz rys. 6.7). Wydatek przepustu zależy zarówno od charakterystyk wlotu, jak i samego przewodu i wylotu.

Woda dolna (ang. tailwater) przepustu to poziom wody na wylocie przepustu mierzony względem poziomu dna końca przepustu (na rys. 6.7 zaznaczone jako TW). Dno (ang. invert) przepustu to najniższy punkt wnętrza danego przekroju przepustu. Woda dolna zależy od wydatku przelewu i warunków hydraulicznych poniżej budowli.

Woda górna (ang. headwater) to różnica poziomów dna wlotu przepustu i linii energii w przekroju tuż powyżej wlotu do przepustu. Woda górna oznacza poziom energii jaki potrzebny jest do przepuszczenia danego przepływu przez przepust.

Górne zwierciadło wody (ang. upstream water surface, $WS_U$) jest głębokością wody mierzoną od poziomu dna wlotu do przepustu.

Energia całkowita w danym przekroju jest równa sumie poziomów dna i energii właściwej strumienia (głębokość wody + wysokość prędkości). Wszystkie procedury obliczeniowe przepustów w HEC-RAS obliczają energię całkowitą na górnym końcu przepustu. Następnie obliczane jest górne zwierciadło wody ($WS_U$), które odpowiada tej energii danemu natężeniu przepływu w górnym przekroju przepustu.

Rys. 6.7 Przepust w warunkach pełnego zatopienia z naniesionymi liniami ciśnienia (H.G.L.) i energii (E.G.L.)

Rys. 6.7 Przepust w warunkach pełnego zatopienia z naniesionymi liniami ciśnienia (H.G.L.) i energii (E.G.L.)